5.3.1 Термоэлектронная пушка
Рисунок 5.3 Отношение между током эмиссии и током накала для самосмещающейся пушки. Увеличение тока накала приводит выходу тока эмиссии на максимальное значение называемое насыщением
В дополнение к оптимизации времени жизни источника, работая на насыщении, вы также оптимизируете яркость источника. Если вы посмотрите на Рисунок 5.1, кроссовер является источником с размером d0 (уравнение 5.3) и уголом расхождения от кроссовера α0 (уравнение 5.3). Ток в кроссовере равен току эмиссии ie. Теперь, как показано на рисунке 5.4 A, если напряжение смещения на Венельте будет слишком низким (диаграмма I), d0 не будет очень маленьким, а если смещение слишком высокое (диаграмма III) ток эмиссии катода будет подавляться. В обоих случаях β будет маленьким. Оптимальное значение β находится при промежуточном значении напряжения смещении (диаграмма II), как показано на рисунке 5.4 В. Вы были бы правы, если бы подумали, что небольшое напряжение смещения на Венельте направленно против ускоряющего напряжения, так что истинное ускоряющее напряжение пучка должно быть меньше напряжения между катодом и анодом, на величину напряжения смещения на Венельте (которое может быть до 2 кВ), однако, конструкция пушки такова, что она компенсирует эту разницу.
Как достичь насыщения? Один из способов, посмотреть на детектор, который отображает ie и смотреть когда он дойдет до максимума, при плавном увеличении if. Этот метод имеет ряд недостатков, поскольку соответствующие показания не могут быть доступны или, если они есть, они могут быть не очень чувствительными. Таким образом, стандартный способ найти условие насыщения это посмотреть на изображение кроссовера от температуры на экране ПЭМ. Это изображение показывает распределение электронов испускаемых источником. В начале термоэлектронной эмиссии, электроны могут испускаться как от тонкого кончика, так и от области вокруг кончика кристалла. Так как LaB6 имеют четкую кристаллическую огранку (рис. 5.5 а) недосыщенное изображение будет иметь вид, как показано на рисунке 5.5 В. С увеличением эмиссии гало сжимается в на центральный яркий диск, хотя некоторую структуру все будет видно. Катод по-настоящему насыщен, когда на изображении не видно структуры (рис. 5.5 С).
